package tianhao.luo.search;

import java.util.Arrays;

/**
 * 斐波那契数列查询
 *
 * @author: tianhao.luo@hand-china.com 2021/6/21  下午8:44
 */
public class FibonacciSearch {

    public static int maxSize = 20;

    private int[] array;

    public FibonacciSearch(int[] array) {
        this.array = array;
    }

    public void search() {

    }

    /**
     * 初始化斐波那契数列
     *
     * @return 斐波那契数列
     */
    private int[] fib() {
        int[] f = new int[maxSize];
        f[0] = 1;
        f[1] = 1;
        for (int i = 2; i < maxSize; i++) {
            f[i] = f[i - 1] + f[i - 2];
        }
        return f;
    }

    /**
     * 斐波那契查找算法
     *
     * 使用非地柜的方式编写算法
     *
     * @param key 待查找的值
     * @return 返回对应的下标,如果没有-1
     */
    public int fibSearch(int key){
        int low = 0;
        int high = array.length-1;
        // 斐波那契分割数值的下标
        int k = 0;
        // 存放mid值
        int mid = 0;
        // 获取到斐波那契数列
        int f[] = fib();
        // 获取到斐波那契分割数值的下表
        while (high > f[k] -1){
            k++;
        }
        // 因为f[k]值可能大于a的长度,因此我们需要使用Arrays类,构造一个新的数组,并指向temp
        // 扩容array的长度为f[k]
        int[] temp = Arrays.copyOf(array,f[k]);
        // 实际上需要使用array数组最后的数填充temp
        // 例如:
        // temp = {1,8,10,89,1000,1234,0,0,0} => {1,8,10,89,1000,1234,1234,1234,1234}
        for (int i = high+1; i < temp.length; i++) {
            temp[i] = array[high];
        }

        // 使用while来循环处理,找到我们的数key
        // 只要这个条件满足,就可以找
        while (low<=high){
            mid = low + f[k-1] -1;
            if (key< temp[mid]){
                // 我们应该继续向数组的前面查找(左边)
                high = mid -1;
                // 为什么是k--;
                // 1. 全部元素 = mid前面的元素+mid后边元素
                // 2. f[k] = f[k-1] + f[k-2]
                // 因为前面有f[k-1]个元素,所以可以继续拆分f[k-1] = f[k-2] + f[k-3]
                // 即在f[k-1]的前面继续查找k--
                // 即下次循环 mid = f[k-1-1] -1;
                k--;
            }else if (key > temp[mid]){
                // 向数组的后面查找
                low = mid + 1;
                // 为什么是k-2
                // 1. 全部元素 = 前面的元素 + 后面的元素
                // 2. f[k] = f[k-1] + f[k-2]
                // 3. 因为后面我们有f[k-2]所以可以继续拆分f[k-1] = f[k-3] + f[k-4]
                // 4. 即在f[k-2]的前面进行查找k = k -2;
                // 5. 即下次循环mid = f[k -1 -2] -1
                k = k-2;
            }else {
                // 找到
                // 需要确定,返回的是哪个下标
                if (mid<=high){
                    return mid;
                }else {
                    return high;
                }
            }
        }
        return -1;
    }
}
